Władysław, książę opolski (1246-1281) – wraz z lokacją Bytomia w roku 1254 ufundował w obrębie murów miejskich, w południowo-wschodniej części miasta, drewniany kościół pod wezwaniem św. Mikołaja i klasztor.
Do dnia dzisiejszego nie zachował się żaden opis tej budowli. Należy przypuszczać, że jeszcze na początku XIV w powstał w tym miejscu obiekt murowany.
Rok 1369 przyniósł zmianę w sytuacji klasztoru. Okazją do usunięcia franciszkanów z Bytomia były zamieszki spowodowane przez najazd husytów w 1430 r. Klasztor, w którym już wcześniej schronili się przed husytami franciszkanie z Głogówka, opustoszał na siedem lat.
Jeszcze w latach 50-tych XV stulecia przystąpiono do budowy gotyckiej świątyni i nowego klasztoru. Kościół stanowiący dzisiejsze prezbiterium był podobnie jak poprzedni prostokątny, jednonawowy, z wysmukłymi oknami, nakryty krzyżowym i bezżebrowym sklepieniem. Ściany zdobiła barwna polichromia składająca się z dwunastu różnych jasnych wzorów dywanowych i kilku gotyckich krzyży. W prezbiterium umieszczono stalle dla zakonników i wymurowano siedem ołtarzy – główny, św Krzyża, zdjęcia z Krzyża, Matki Bożej, Przemienienia, Zmartwychwstania i św. Franciszka. Wszystkie były ozdobione obrazami.
Objęcie władzy w Bytomiu przez margrabiego Jerzego Hohenzollerna w roku 1534 zapoczątkowało w mieście rozwój protestantyzmu. Franciszkanie, zostali zmuszeni do opuszczenia klasztoru w 1536 roku. Opuszczony obiekt zaczął niszczeć – pozapadały się dachy na kościele i na klasztorze, powypadały okna, zmurszały ściany.
W 1605 r. do Bytomia wrócili znów franciszkanie. Po posprzątaniu kościoła – 28 lipca zakonnicy rozpoczęli w nim służbę Bożą.
Ówczesny gwardian bytomskiego klasztoru, a późniejszy prowincjał, o. Franciszek Marcinkowski w ciągu dwóch lat zdołał przeprowadzić kapitalny remont całości.
Z tego okresu pochodzi właśnie zachowane w zakrystii epitafium dobrodziejki Jadwigi Gosławskiej, która złożyła na klasztor pokaźną donację. Poczyniono więc w klasztorze nowe zakupy, m. in. w kościele zbudowano nowe organy.
W roku 1618 wybuchła wojna 30-letnia. Największych spustoszeń w kościele dokonały protestanckie wojska hrabiego Mansfelda w roku 1627 i grasujące napograniczu wojska szwedzkie, które w 1643 r. splądrowały Bytom.
Kolejny etap otwiera rok 1697, kiedy to jeden z nowych władców Bytomia hrabia Leon Ferdynand Henckel von Donnersmarck przyjął wiarę katolicką i zadbał też o godny wygląd świątyni. W latach 1783-1786 ówczesny gwardian o. Aleksander Mosz, dzięki grafowi Łazarzowi Erdmann, z bytomskiej linii Henckel, znacznie powiększył kościół poprzez dobudowanie nawy i kruchty z wieżą, co w sposób zasadniczy zmieniło wygląd średniowiecznej świątyni. Dotychczasowy kościół pozostawiono jako gotyckie prezbiterium, ozdabiając je renesansowymi kapitelami, a nową nawę ze sklepieniami żaglowymi utrzymano w tonacji klasycyzującego baroku. Wewnątrz ufundowano nowe organy i kryptę jako grobowiec rodziny Henckel-Erdmann. Dzisiaj z tego wyposażenia ocalały tylko dwie figury świętych apostołów Piotra i Pawła, znajdujące się pod chórem organowym oraz fasada frontowa kościoła z charakterystycznym portalem.
Dominacja protestanckich Prus, która od roku 1742 objęła Bytom, przyczyniła się do stopniowego upadku kościoła i konwentu. 30 października 1810 r. sędzia górniczy Kunów osobiście dokonał aktu zamknięcia klasztoru, natomiast 10 sierpnia 1812 r. rząd przekazał cały obiekt franciszkański władzom miejskim, które już w roku 1816 klasztor zaadaptowały na cele szkolnictwa. Kościół zaś wykorzystywano do różnych celów. Najpierw w czasie kampanii napoleońskiej służył jako szpital dla rannych żołnierzy, a następnie był magazynem amunicji. Wreszcie jako opustoszały i bezużyteczny stał się przedmiotem zainteresowania gminy protestanckiej, która 1 maja 1833 r. nabyła go za symboliczną wówczas cenę 400 talarów. Protestanci przebudowali wnętrze kościoła, dobudowując między innymi boczne balkony. Po dostosowaniu budynku do własnego kultu sprowadzili nowe dzwony i rozbudowali dawne organy.
Organy wybudowała w 1897 roku firma Schlag und Sóhne. Posiadały wówczas 21 głosów, podzielonych na dwa manuały i pedał. W 1928 r. instrument został rozbudowany przez firmę Sauer z Frankfurtu nad Odrą. Wówczas zespół brzmieniowy został powiększony do 44 głosów. Sauer zachował szafę dawnych organów, rozszerzając ją o dwie symetryczne szafy dobudowane z obu stron. W czasie tej rozbudowy zainstalowano także nowy kontuar, który został sprowadzony z Konserwatorium Lipskiego, Posiada on trzy manuały i pedał oraz wiele urządzeń pomocniczych, w tym aż sześć wolnych kombinacji, co rzadko się spotyka w kontuarach pneumatycznych.
W 1933 roku kościół wyposażono w instalację elektryczną oświetlenia.
W roku 1945, w opuszczonym przez ewangelików kościele, zaczął się modlić i odprawiać nabożeństwa wygnany kresowiak ks. Zygmunt Staniszewski wraz z wiernymi ziomkami-kresowiakami, których kilka tysięcy osiedliło się w Bytomiu. Uznali ten kościół za swój – za swą duchową religijną ostoję. Ks. Staniszewski obrał dla niego nowego patrona – „pierwszego męczennika słowiańszczyzny” św. Wojciecha.
Franciszkanie powrócili do kościoła w 1954 r. po prawie półtora wieku wygnania.
Klasztoru jednak nie udało im się odzyskać do dnia dzisiejszego. Zamieszkali w domu zajmowanym przez księdza Staniszewskiego, naprzeciw kościoła (Plac Klasztorny 5). Nowy gwardian – o. Innocenty Glensk zajął się renowacją świątyni, a jej uwieńczeniem było w 1962 roku ustawienie w głównym ołtarzu figury św. Wojciecha wraz z reliefowymi scenami z życia świętego, autorstwa artysty Ludwika Konarzewskiego (juniora). Od 1997 r. kościół jest w posiadaniu relikwii św. Wojciecha, które staraniem proboszcza, o. Bartłomieja Kuźnika, sprowadzono z Pragi w Czechach.
W latach 1957-1960 przeprowadzono kompleksowy remont kościoła. W ramach przedmiotowych robót remontowych wykonano:
- przebicie drzwi z nawy głównej do kaplicy Matki Bożej, dawniej św. Anny (1957);
- w ramach naprawy zaistniałych szkód górniczych i uodpornienia obiektu na dalsze wpływy odbudowy górniczej, usunięto wszystkie posadzki do poziomu posadowienia, usunięto podziemne kanały ogrzewania nadmuchowego i prawdopodobnie pozostałości po krypcie z grobowcem rodzinnym (szczątki przeniesiono w 1827 roku do kościoła Mariackiego), wykonano żelbetowe wzmocnienie fundamentów (opaskowe z krzyżulcami) na całej powierzchni kościoła, wykonano żelbetową opaskę zewnętrzną oraz spięcie budynku pionowe ze stalowych profili walcowanych i poziome, prętowe, w płaszczyźnie nasady sklepień (1957); •usunięto poprotestanckie balkony boczne, rozebrano drewnianą emporę organową i w/g projektu nowego chóru wykonano w konstrukcji żelbetowej ze słupami i stopami fundamentowymi obecną emporę (1958);
- wymieniono dotychczasowe pokrycie dachówkowe (łupek) na blachę cynkową (1958);
- od strony południowej dobudowano kubaturę nowej zakrystii (1958);
- przeprowadzono generalny remont i rozbudowę instalacji elektrycznej i tablic (1959);
- przeprowadzono generalny remont elewacji z usunięciem skutków działania odbudowy górniczej oraz wykonanych zabezpieczeń (1959);
W 1968 roku przeprowadzono kolejną naprawę dachu i usunięcie skutków działania odbudowy górniczej na budynku parafii i klasztoru.
Ostatnie roboty budowlane przeprowadzono w 1977 roku przebudowując całkowicie zakrystię.
W latach 2001-2004 przeprowadzono staraniem ówczesnego gwardiana o. Ksawerego Majewskiego OFM konserwację i częściowy remont organów.